De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Naar een Europese agroforestry… Landbouwkundige benadering van moderne agroforestry Christian Dupraz, INRA, Frankrijk Brussel, 19 oktober 2007.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Naar een Europese agroforestry… Landbouwkundige benadering van moderne agroforestry Christian Dupraz, INRA, Frankrijk Brussel, 19 oktober 2007."— Transcript van de presentatie:

1 Naar een Europese agroforestry… Landbouwkundige benadering van moderne agroforestry Christian Dupraz, INRA, Frankrijk Brussel, 19 oktober 2007

2 Is er nog plaats voor bomen in landbouwsystemen in gematigde streken?

3

4

5

6 Dit is geen agroforestry Korte omloophout voor de productie van biomassa Beboste landbouwgrond

7 Dit is geen agroforestry Agroforestry is een bewuste mengeling van een boomlaag en een kruidlaag (teelten, graasweides)

8 Agroforestry wordt gekenmerkt door interacties tussen bomen en kruidachtige planten…

9 Kan men de paradigma’s over intensivering onderuithalen, die geleid hebben tot het weghalen van bomen uit akkers?

10 Is dit een grap? Bomen op mijn veld? Dat is om te lachen, zeker?

11 U denkt er niet aan… Arme teelten… ze zullen niet groeien… te ingewikkeld hoe werken met machines? een wildgroei van vogels, slakken, veldmuizen … met alle schade vandien onkruid zal de teelten overwoekeren dichtbij hagen groeit niets dat zal de beteelbare oppervlakte verkleinen dat zal het werk vertragen met vaste kosten, geen sprake van om het rendement te verlagen het Europese gemeenschappelijke landbouwbeleid (GLB) is al zo onzeker…

12 Werkelijk, bent u ernstig? Arme bomen… ze zullen niet groeien… te ingewikkeld pesticiden zullen de bomen doden jonge boompjes verdragen de volle zon niet het hout zal niets waard zijn (als het te snel groeit) het hout zal niets waard zijn (als het te traag groeit) het hout zal niets waard zijn (als het beschadigd is door de machines) het hout zal niets waard zijn (als men er te weinig produceert) het hout zal niets waard zijn (er zal geen kernhout zijn) storm en onweer zullen ze vernielen

13 Werkelijk, bent u ernstig? Denkt u ook niet… onmogelijk om weer opnieuw te beginnen, zich aan te passen, weer een nieuwe teelt te starten denkt u dat mijn grondeigenaar / pachter dat zal willen? mijn percelen zijn te klein en hoe moet het dan met de irrigatie? ik ben te oud ik ben te jong

14 Werkelijk, bent u ernstig? Door de klimaatsverandering en verminderde regenval zal de concurrentie tussen bomen en teelten steeds sterker worden … Door de behoefte aan grond voor de teelt van energiegewassen (biobrandstoffen) is er geen plaats voor bomen …

15 ‘t Is trouwens verboden! Wie bomen op zijn akker plant, krijgt geen MTR-premies meer! En als u bomen heeft op uw akkers, zullen we uw oppervlakte voor activatie van MTR-rechten forfaitair verminderen met 10 m² 50 m² 100m² 250 m² (Spanje) per boom.

16 De wetenschappelijke context van ons werk

17 Commission d'évaluation - 30 janvier As 2 : De rol van biodiversiteit in productiviteit en de duurzaamheid van teeltsystemen. Thema I: Verdeling van de natuurlijke rijkdommen en agro-ecologische prestaties in plurispecifieke systemen

18 Een complex systeem kan heel simpel zijn: het wordt gekenmerkt door moeilijk te voorspellen eigenschappen die kunnen opduiken… Een ingewikkeld systeem kan geen nieuw opduikende eigenschappen hebben… Een plurispecifiek systeem is een systeem... … dat opzettelijk heterogeen is… en dus ingewikkeld. Is het complex?

19 Laat een holistische benadering van plurispecifieke teeltsystemen toe om de interessante nieuwe eigenschappen te laten ontwikkelen?

20 Heterogeniteit modelleren: (tijd en ruimte) van verdeelde processen integreren De natuur is fundamenteel heterogeen op het niveau van plantaardige organismes Heterogeniteit zit boven en onder de grond 2D 3D

21 Klassieke landbouwkundige hypothese Een mengeling haalt meer winst uit de natuurlijke rijkdommen dan vruchtwisseling van monospecifieke populaties

22 De relaties tussen planten Competitie = verdelen van de natuurlijke rijkdommen verplicht Facilitatie = verhogen van de natuurlijke rijkdom facultatief –Door de directe vermeerdering van de natuurlijke rijkdommen (gefixeerde N, geïnfiltreerd water, verminderde afname van C of N door natuurlijke vijanden ….) –Door verbeterde opvang Architecturale plasticiteit, ecofysiologische adaptatie –diepere wortelgroei –optimalisatie van het proces om C te verwerven (briesje – wind, schaduwminnende soorten…)

23 Indicatoren van productiviteit van landbouwkundige mixen Eenvoudige synthetisched indicatoren van productiviteit in plurispecifieke systemen –Coëfficiënten van equivalent rendement (Mead and Willey, 1980) Talrijke afgeleide formuleringen LER (Land Equivalent Ratio) –Klassieke geobserveerde waarden: –0.9 à 1.1 voor éénjarige mixen –1.0 à 1.2 voor mixen van leguminosen en niet-leguminosen –En meerjarige mixen?

24 Wat zegt de ecologische theorie? Zonder facilitatie is er geen voordeel voor mixen Facilitatie is facultatief en hangt af van de omgeving –In een competitieve omgeving zijn de competitie-mechanismes dominant –In een facilitatieve omgeving zijn de facilitatie-mechanismes dominant De omgeving is fundamenteel instabiel, de benadering is noodzakelijkerwijs gebaseerd op waarschijnlijkheid

25 Culture intercalaire = sainfoin

26 p = 4/5 D = 60 jaar Fonction de production con,jointe convexe Extrapolation à d’autres conditions pédoclimatiques possible

27 De vorm van de curve van de gezamelijke productie voorspellen –Mechanismes van facilitatie begrijpen –De waarschijnlijkheden in facilitatieve omgevingen kwantificeren –De voorwaarden naar stabilisatie van de omgeving ten voordele van facilitatie achterhalen –Associaties optimaliseren Functionele overtolligheden vermijden Zoeken naar efficiënte mixen –Fenologische wanverhoudingen –Architecturale plasticiteit –Ecofysiologisch aanpassingsvermogen –Dynamiek van verwoestende populiaties / ziektes

28 Associatie populieren - granen

29 Voorspelling van de topologie en dynamiek van het wortelen van een boom in functie van de heterogeniteit van de bodem, geïnduceerd door de tussenteelt Model Hi-sAFe, simulatie van beworteling d.m.v. voxels (Thèse Mulia, 2005) BOSAGROFORESTRY

30 14/03/1996 AGROFORESTRYBOS

31 15/08/1996 AGROFORESTRYBOS

32 AGROFORESTRY

33 BOSAGROFORESTRY

34 BOSAGROFORESTRY

35 FORESTIERAGROFORESTIERBOSAGROFORESTRY

36 FORESTIERAGROFORESTIERBOSAGROFORESTRY

37 BOSAGROFORESTRY

38 BOSAGROFORESTRY

39 BOSAGROFORESTRY

40 16/06/2000 Veranderde topologie Veranderde verdeling van fijne wortels Versnelde groei richting alluviale waterlaag Onder voorbehoud dat het model valabel is… wordt vervolgd… BOSAGROFORESTRY

41 BosAgroforestry 5 jaar

42 BosAgroforestry 10 jaar

43 Resultaten van productiviteit interpreteren? Noodzaak: mechanistische model van het functioneren van de associaties Identificatie van eigenschappen die de kop opsteken Tegenstrijdigheid met de ecologische theorie –Ecologie: facilitaties in een « onnatuurlijke » omgeving… –Landbouwkundig: facilitaties in een gunstige omgeving …

44 Wat hebben we uiteindelijk geleerd?

45 Agroforestry is een concept: het is niet een mengeling van landbouw en bosbouw

46 Traditionele praktijjken zijn verhelderend maar vaak niet aangepast aan de actuele context Gemoderniseerde systemen, aangepast aan de actuele omstandigheden, zijn mogelijk

47 Europa had een sterke traditie in agroforestry Rond de Middellandse Zee is deze (deels) in stand gehouden

48 Agroforestry is een alternatief voor plattelandsontwikkeling, dat aansluit op de actuele sociale vraag Biodiversiteit, bescherming van de waters en bodems, C-opslag

49 Maar de belangrijkste conclusie van ons werk is:

50 Agroforestry is rendabel… Maar de regels van het spel verhinderen vaak dat Europese landbouwers het systeem invoeren

51 Gemeten coëfficiënt van equivalent rendement: LER = 1,29 à 1,40 Dupraz et al, The Land Equivalent Ratio of a temperate silvoarable agroforestry system (in voorbereiding)

52 Gemeten coëfficiënt van equivalent rendement: LER = 1,60 Dupraz et al, The Land Equivalent Ratio of a temperate silvoarable agroforestry system (in voorbereiding)

53 Bomen in landelijk gebied, buiten een bos: een eeuw van achteruitgang

54 Arisdorf 1999 (Tanner, 1993) Arisdorf 1941

55

56 Een tendens die nog steeds actueel is in mediterrane zones, en steeds sterker wordt in tropische zones Mindanao, Filipijnen, 2003 Askio, Griekenland, 2004

57 Een vernieuwde kijk op agroforestry Opwaarderen van praktijken van pionier- landbouwers, en experimenten in gecontroleerde omgeving of in exploitatie

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76 Agroforestry en leefmilieu

77 Landschap

78 Beheer van multispecifieke boompopulaties

79 Bescherming van bomen tegen brandrisico

80 Bescherming van de bodem

81 Bescherming door het microklimaat

82 Biodiversiteit

83 Biodiversiteit: de essentie is weinig zichtbaar

84 Toevlucht van wild (jacht)

85 Biologische bestrijding van verwoestende fauna en flora

86 Biologische bestrijding van graanbladluizen in agroforestry Sarthou et al, in voorbereiding

87 Biologische bestrijding van mijten in wijngaarden met agroforestry De vijand: Eotetranychus carpini Een hulp bij bestrijding: Kampimodromus aberrans Kreiter et al, in voorbereiding

88 Verbeterde infiltratie van water Verhoogde porositeit van de bodem, natuurlijke terrasvorming, verhoogd organisch stofgehalte van de bodems

89 Reductie van pieken in hoogwaterstand

90 Buiten pieken door hevige regenval tijdelijke opslag van water vertraging van stromingen aanslibbing van fijne deeltjes Vertraging van vloedgolven bij overstromingen in de hoofdbeddingen Beteelde hoofdbedding

91 C-fixatie Het protocol van Kyoto erkent agroforestry-percelen voor vastlegging van koolstof Een voorbeeld van vastlegging: –1 ton/ha/jaar voor grasland – 2,7 ton/ha/jaar voor grasland met agroforestry (met 100 bomen/ha) Bomen injecteren C diep in de bodem (turn-over wortels) Vernieling van traditionele agroforestry-systemen veroorzaakt een uitstoot van C naar de atmosfeer De omvorming van bossen tot agroforestry-systemen beperkt het vrijkomen van C (tropische zones)

92 Bescherming van waterhoudende lagen tegen diffuse vervuiling door N-houdende meststoffen

93

94 Productiviteit van systemen met bomen en tussenteelten

95 Mengen of niet mengen, dat is de hamvraag

96 Het is altijd een zaak van compromissen Plant meer bomen, zegt de bosbouwer Plant minder bomen, zegt de landbouwer Om voordeel te halen uit de interacties… zijn beide nodig

97 De vragen van de gebruikers Welke structuur is best? (bv. dichtheid bomen, oriëntatie bomenrijen, …) Gedurende hoeveel jaren is de tussenteelt mogelijk en rendabel? Waarop kan men hopen, wat betreft de groei van de bomen? Moet men in de praktijk de bomen bevoordelen, of de tussenteelten, of hoe kan men een compromis vinden? Welke tussenteelt past best bij welke boomsoort? Moet men de technische kant van de geassocieerde tussenteelt aanpassen (bemesting, …) Er is geen enkel simulatiemodel beschikbaar voor agroforestry-systemen in gematigde streken …

98 De familie van modellen S AF E Yield-S AF E: eenvoudig, biofysisch 1D- model i.v.m. interacties tussen boom en tussenteelt Farm-S AF E: micro-economisch model dat de invoering van agroforestry in een landbouwkundige bedrijfsvoering simuleert Hi-S AF E: gedetailleerd, biofysisch 3D-model i.v.m. interacties tussen bomen en tussenteelten

99 Hi-S AF E Een biofysisch 3D-model i.v.m. de productiviteit van heterogene populaties

100 Hi-sAFe: waarom dit model? Cognitief model: het gedrag van complexe systemen bestuderen (identificatie van nieuw opduikende eigenschappen) Voorspellend model: de impact van beslissingsregels bestuderen, die moeilijk experimenteel te onderzoeken zijn

101

102

103

104

105 Licht? Water? Stikstof? Hi-sAFe: rekening houden met competitie voor licht, water en stikstof

106 Keuze voor eenvoudige en evenwichtige modelleringen: –Interceptie van licht –C-opname door de boom –Waterbalans zoals geïmplementeerd in STICS-model (+ alluviale waterlaag) Keuze voor meer subtiele en vernieuwende modelleringen: –Plasticiteit van wortelsystemen (simulatie met voxels) –Functioneel evenwicht en reactie van boom op verstoringen (snoei, wortelsnoei) Algoritmische innovatie voor de goed beschreven processen: –Genereren van de topologie van het wortelsysteem –Opname van water en stikstof, gekoppeld aan alle wortelvoxels en integratie van de potentieel van de flux in de matrix –Torus symmetrie Hi-sAFe: de uitkomsten

107 Competitie voor licht: algoritme van invallende lichtstralen L1 L2 L3

108 Scène simulée x y Verder dan de gesimuleerde scène: de mogelijkheden van de torus symmetrie

109 Berekende scène Virtuele scènes omringen de berekende scène x y complete symmetrie populatie Verder dan de gesimuleerde scène: de mogelijkheden van de torus symmetrie

110 x y geen symmetrie alleenstaande boom

111 x y symmetrie volgens y-as haag, bomenrij

112 x y symmetrie volgens y-as en halve symmetrie volgens x-as Bosrand

113 Gebruik van gedetailleerde schaalmodellen om het vereenvoudigde model te valideren

114

115 Effect van de oriëntatie van de bomenrijen in gematigde streken (43° N) NZ-gerichte bomenrijen geven homogene lichtinval voor de tussenteelt

116

117 Effect van de kruinvorm in gematigde streken Zwak effect van de kruinvorm…. Minder dichte schaduw, beter verdeeld Concentratie van schaduw aan noordkant van de bomen Bomenrij OW-georiënteerd

118 De module van competitie om water Rekening houdend met de alluviale waterlaag –Ongelimiteerde waterbron, hydrostatisch potentieel, capillaire opzuiging, afsterven van wortels door gebrek aan zuurstof (anoxie) Modelleren van de competitie om water door integratie van potentieel van de flux in de matrix –Integraal over de onverzadigde hydraulische geleidbaarheid –De Willigen et al, 2000 De Willigen P, NE Nielsen, N Claassen and AM…Castrignano Modelling water and nutrient uptake. In: Smit, A.L., Bengough, A.G., Engels, C., Van Noordwijk, M., Pellerin, S. and Van der Geijn (Eds.) Root Methods, a Handbook. Springer Verlag, Berlin. pp

119 De module van boomgroei Op basis van drie referentie-allometrieën uitgevoerd bij bomen in open omgeving Onstabiel C-reservoir, wat toelaat om plotse groei van vegetatie te simuleren Simulatie van reacties van boom op verstoringen boven en onder de grond (functioneel evenwicht) –Uitdunnen, snoei –Wortelsnoei Grégoire Vincent, IRD

120 Strategische opties (bij aanvang) dichtheid van bomen, oriëntatie bomenrijen, afstand boom- tussenteelt, rotatie (winter/zomerteelt) Tactische opties (jaarlijks) uitdunnen of snoei van bomen, wortelsnoei, reductie van de beteelde oppervlakte Niet te voorspellen met het model: spontane evoluties in de structuur van het gebladerte (afsterven, weer aangroeien) Beslissingsregels die getest kunnen worden

121 Voorspelling van de relatieve productiviteit van de bomen en tussenteelten Wilde kerselaar 80 bomen/ha (pessimistische LER = 1,1)

122 Voorspelling van de relatieve productiviteit van de bomen en tussenteelten Wilde kerselaar 80 bomen/ha (optimistische LER = 1,3)

123 Voorspelling van de relatieve productiviteit van de bomen en tussenteelten Wilde kerselaar 80 bomen/ha

124 Evolutie van de transpiratie van bomen

125 Biomassa monocultuur (ton/ha)

126 Biomassa tussenteelt (ton/ha)

127 Harde tarwe, perceel in Restinclières, walnoot van 9 jaar (2004) Hi-sAFe voorspelt goed de heterogeniteit van de tussenteelt Harde tarwe, perceel in Vézénobres, populier van 8 jaar (2004)

128 Fractie bovengrondse biomassa van notelaar in agroforestry

129 Totale lengte van fijne wortels van notelaar in agroforestry

130

131

132

133 ,511,522,533,544,55 Diepte (m) Dichtheid wortles (m/m³)

134

135 ,511,522,533,544,55 Diepte (m) Dichtheid wortels (m/m³)

136 Onder de tussenteelt ,511,522,533,544,55 Diepte (m) Dichtheid wortels (m/m³) 2015

137 Onder de boom ,511,522,533,544,55 Dichtheid (m) Dichtheid wortels (m/m³) 2015

138 Voorspelling van milieu-indicatoren Lame d’eau drainée cumulée : mécanismes, probabilités?

139 Type simulaties met Hi-sAFe 2 componenten n componenten Lineaire structuur Mozaïekstructuur

140

141 Kortom … onze benadering van agroforestry is sterk geëvolueerd in 10 jaar …

142 Agroforestry is geen herbebossing

143 Dit is geen agroforestry! De lage dichtheid is geen voldoende voorwaarde

144 L’AGROFORESTERIE N’EST PAS UN BOISEMENT DES TERRES AGRICOLES Dit is geen agroforestry!

145 De optimale dichtheid van volwassen bomen is sterk neerwaarts herzien... (30 à 100 bomen/ha). Dit laat een rendabele tussenteelt toe, zelfs met volwassen bomen.

146 Compromis…! Te veel bomen doden de tussenteelt Te weinig bomen laten niet meer toe om alle voordelen van het systemen te benutten Het leeuwendeel van onze proefvelden heeft een te hoge boomdichtheid (>100 bomen/ha)

147 Perceelsgewijze aanpassing Wanneer de percelen te klein zijn (< 0,5 ha) staan de bomen best op de perceelsgrenzen 100 m

148 Perceelsgewijze aanpassing Wanneer de percelen groot zijn (> 1 ha) kunnen de bomen hun plaats vinden op het volledige perceel

149 Bomen op de perceelsgrenzen: conflicten vermijden, duidelijkheid over eigenaar, duidelijkheid over beheerder Eigendomsrecht? Beperkingen in beheer? Impact op de teelten?

150 Inplanting als bron van conflicten met de buren

151 Verdeling van eigendom en impact op de teelten

152

153 In agroforestry moeten alle bomen hun waarde hebben (vroegtijdig en definitief uitdunnen, geen laattijdige uitdunning, uiterlijk van boomrijk park) CRE (producten) > CRE (biomassa)

154 Bomen groeien sneller in agroforestry… (bij identiek bodemklimaat) Maar let op met overblijvende tussenteelten zoals grasachtige voedergewassen

155 6 technische aanbevelingen 1.Geef de voorkeur aan NZ-gerichte rijen (homogene teelten)

156 2. Geef de bomen veel ruimte om productiviteit van de tussenteelten op lange termijn te garanderen (15 à 40 m) Laat de bomen op de perceelsgrenzen staan bij kleine percelen

157 3. Vermijd een bodemklimaat dat de complementariteit van bomen en tussenteelten tegenwerkt (vermijd te oppervlakkige bodems, denk aan de ondergrond, beheer de wortelsystemen)

158 4. Behandel de bomen nooit ruw.. alles moet geleidelijk gaan (afstand boom-tussenteelt, type tussenteelt, bodembewerking, wortelsnoei, uitdunnen)

159 5. Besteed aandacht aan uitlijning van de bomen bij aanplant en bescherm jonge bomen, die zichtbaar moeten zijn vanuit de tractorcabine

160 6. Investeer in de opgroei van de bomen (weinig tijd per ha, maar wel jaarlijks gedurende de eerste jaar)

161

162

163

164 Uniformiteit…

165 Diversiteit…

166 Onze gedachten gaan naar de pioniers…

167 Dank u Om te besluiten…


Download ppt "Naar een Europese agroforestry… Landbouwkundige benadering van moderne agroforestry Christian Dupraz, INRA, Frankrijk Brussel, 19 oktober 2007."

Verwante presentaties


Ads door Google